机械设计课后习题答案濮良贵

?ZE?? d1t?2.323KT1?u?1???Φdu??σH???2

1）确定公式中的各计算值

①试选载荷系数Kt?1.5

②计算小齿轮传递的力矩

595.5?105P95.5?10?7.51 T1???49397N?mm

n11450 ③小齿轮作不对称布置，查表10-7，选取Φd?1.0

12④由表10-6查得材料的弹性影响系数ZE?189.8MPa

⑤由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限

σHlim1?600MPa；大齿轮的接触疲劳强度极限σHlim2?550MPa。

⑥齿数比

u?z254??2.08 z126⑦计算应力循环次数 N1?60n1jLh?60?1450?1?12000

?1.044?109

N11.044?109N2???0.502?109

u2.08KHN1?0.98,KHN2?1.0

⑧由图10-19取接触疲劳寿命系数 ⑨计算接触疲劳许用应力 取失效概率为1%，安全系数S?1 ?σH?1?KHN1σHlim1?0.98?600?588MPa ?σH?2S1Kσ1.03?550?HN2Hlim2??566.5MPa

S1 2）计算

①计算小齿轮分度圆直径d1t，代入?σH?中较小值

KT1u?1?ZE?1.5?493972.08?1?189.8?33?d1t?2.32????2.32?????53.577mm ??Φdu??σH??12.08?566.5?22②计算圆周速度ν

ν??d1tn13.14?53.577?1450??4.066ms 60?100060?1000③计算尺宽b

b?Φdd1t?1?53.577?53.577mm

④计算尺宽与齿高之比b

h

mt?d1t53.577??2.061mm z126h?2.25mt?2.25?2.061?4.636mm

b53.577??11.56 h4.636⑤计算载荷系数

根据ν?4.066ms，7级精度，查图10-8得动载荷系数Kv?1.2 直齿轮，KH??KF??1

由表10-2查得使用系数KA?1.25 由表10-4用插值法查得KHβ?1.420

由b?11.56，KHβ?1.420，查图10-13得KFβ?1.37

h 故载荷系数 K?KAKvKH?KH??1.25?1.2?1?1.420?2.13

⑥按实际的载荷系数校正所算的分度圆直径 d1?d1t3K2.13?53.577?3?60.22 Kt1.5⑦计算模数m

m?d160.22??2.32mmz126

取m?2.5

⑧几何尺寸计算

分度圆直径：d1?mz1?2.5?26?65mm 中心距： 确定尺宽：

2KTu?1?2.5ZE??b?21????u??σH??d1? 22?2.13?493972.08?1?2.5?189.8???????51.74mm2.08?566.5?6522d2?mz2?2.5?54?135mm

a?d1?d265?135??100mm 22 圆整后取b2?52mm,b1?57mm。

（3）按齿根弯曲疲劳强度校核

①由图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限σFE1?500MPa；大

齿轮的弯曲疲劳强度极限σFE2?380MPa。 ②由图10-18取弯曲疲劳寿命KFN1?0.89,KFN2?0.93。 ③计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数S?1.4 ?σF?1?KFN1σFE1?0.89?500?317.86MPa

S ?σF?2?KFN2σFE2S1.40.93?500??252.43MPa

1.4④计算载荷系数

K?KAK?KF?KF??1.25?1.2?1?1.37?2.055 ⑤查取齿形系数及应力校正系数 由表10-5查得 ⑥校核弯曲强度

YFa1?2.6

YFa2?2.304

YSa1?1.595 YSa2?1.712

根据弯曲强度条件公式

σF1?σF?2KT1YFaYSa??σF?进行校核 bd1m2KT12?2.055?49397YFa1YSa1??2.6?1.595?99.64MPa??σF?1 bd1m52?65?2.52KT12?2.055?49397YFa2YSa2??2.3?1.712?94.61MPa??σF?2 bd1m52?65?2.5σF2?所以满足弯曲强度，所选参数合适。

10-7 某齿轮减速器的斜齿轮圆柱齿轮传动，已知n1?750rmin，两齿轮

的齿数为z1?24,z2?108,β?9?22',mn?6mm,b?160mm，8级精度，小齿轮材料为38SiMnMo（调质），大齿轮材料为45钢（调质），寿命20年（设每年300工作日），每日两班制，小齿轮相对其轴的支承为对称布置，试计算该齿轮传动所能传递的功率。 [解] （1）齿轮材料硬度

查表10-1，根据小齿轮材料为38SiMnMo（调质），小齿轮硬

度217~269HBS，大齿轮材料为45钢（调质），大齿轮硬度217~255 HBS

（2）按齿面接触疲劳硬度计算

Φεdu??σH?T1????2Ku?1??ZHZE3d?1????2

①计算小齿轮的分度圆直径 d1?z1mn24?6??145.95mm cosβcos9?22'②计算齿宽系数 Φd?b160??1.096 d1145.95ZE?189.8MPa12③由表10-6查得材料的弹性影响系数

，由图10-30